JP4311077B2 - 電子カメラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一眼レフタイプの電子カメラに関し、異物の不所望な写り込みを防止するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一眼レフタイプの電子カメラが抱える問題のひとつとして、撮像素子などへの異物の付着がある。
すなわち、一眼レフカメラでは、撮像素子の直ぐ前方にフォーカルプレーンシャッタが配置され、フォーカルプレーンシャッタは複数の羽根から成る羽根群でアパーチャを閉鎖／開放する。羽根や羽根駆動用のアームなどは、停止時に衝撃を受けて変形するため、作動を繰り返していると羽根を形成している部材間の摩擦や羽根のカシメピンとシャッタ地板との摩擦によって相互の表面が削られ、微粉末が発生する。そして、この微粉末が異物として撮像素子の表面、あるいは撮影光路中の光学フィルタなどに付着することがある。かかる異物が付着したまま撮像が行われると、その異物が被写体と関係のない黒点として画像に写り込んでしまい、作品として価値が低下する。
【０００３】
そこで、フォーカルプレーンシャッタにワイパー部材を取付け、シャッタ羽根の移動時に撮像素子面の異物をワイパー部材で拭い去るようにした電子カメラがある（例えば、特許文献１参照）。このカメラでは、ワイパー部材の使用をシャッタのセット動作時に限り、露光のためにシャッタを駆動するときにはワイパー部材を使用しないようにすることで、ワイパー部材が露光動作に影響を与えないようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−５２５４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようなワイパー部材を設けると部品点数が増加してコストアップとなり、またシャッタ羽根にワイパー部材を取付けると羽根の移動に支障を来す。露光動作時にはワイパー部材を使用せず、セット動作時にのみ使用するような構成とすると、更に構成が複雑化する。
【０００６】
本発明の目的は、異物を拭い去る部材をカメラに設けることなく異物の写り込みを防止し得る電子カメラを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、撮像素子と、撮像素子に撮影レンズの透過光束を導くための矩形のアパーチャが開口されたアパーチャ形成部材と、アパーチャ形成部材に近接して配置された複数の羽根から成り、アパーチャを閉鎖する閉鎖位置と開放する開放位置との間で撮影光軸と直交する方向に移動可能なシャッタ羽根群と、複数の羽根の一端側の支持部を支持し、羽根群を前記閉鎖位置と開放位置との間で駆動する羽根駆動機構と、撮像素子とアパーチャとの間に設けられ、レンズマウントの開口およびアパーチャを介してその表面が外部に露出する光透過部材とを備え、光透過部材の有効透過領域を通過した光束が撮像素子に入射するよう構成した電子カメラに適用される。
そして、羽根群が開放位置にある状態で、レンズマウントの開口からアパーチャを通して光透過部材を見たときに、アパーチャの４辺のうち少なくとも羽根の支持部寄りの１辺側においては有効透過領域の外側部分が露出し、しかも当該１辺側における上記外側部分の露出量が、他の３辺側における露出量と比べて多くなり、かつ羽根の支持部寄りの１辺側においては、光透過部材の端部が露出し、他の３辺側においては光透過部材の端部が露出しないようにアパーチャを形成した。
請求項２の発明は、羽根群が開放位置にある状態で、レンズマウントの開口からアパーチャを通して撮像素子を見たときに、アパーチャの４辺のうち少なくとも羽根の支持部寄りの１辺側においては撮像素子の有効受光領域の外側部分が露出し、しかも当該１辺側における外側部分の露出量が、他の３辺側における露出量と比べて多くなり、かつ羽根の支持部寄りの１辺側においては、撮像素子の端部が露出し、他の３辺側においては撮像素子の端部が露出しないようにアパーチャを形成したものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１〜図６により本発明の一実施の形態を説明する。
図１は本実施形態における一眼レフタイプの電子カメラの概略構成図である。カメラ本体ＣＢのレンズマウント２１には、レンズ鏡筒（交換レンズ）ＬＢが着脱可能とされる。まず基本動作を説明すると、鏡筒ＬＢ内の撮影レンズＬを透過した被写体光束は、メインミラー２２で上方に反射され、ファインダ光学系を構成するフォーカシングスクリーン２３，ペンタプリズム２４および接眼レンズ２５を介して観察される。レリーズ操作がなされると、メインミラー２２が跳ね上げられて撮影光路から退避し、続いてフォーカルプレーンシャッタ１が駆動され、撮影レンズＬの透過光束は、光学フィルタ２０１を介してＣＣＤなどの撮像素子１００に入射する。撮像素子１００の光電変換出力は、不図示の画像処理回路にて種々の処理が施され、デジタル画像データが生成される。撮像素子１００およびフィルタ２０１は、予め撮像ユニットＵＮとして一体化されている。
【０００９】
図２および図３はフォーカルプレーンシャッタ１をカメラ前方から見た図である。フォーカルプレーンシャッタ１はシャッタ地板２を有し、シャッタ地板２には矩形のアパーチャ（撮影用開口）２ａが形成されるとともに、複数枚の羽根から成る羽根群３が羽根アーム５を介して取付けられている。本実施形態では、アパーチャ２ａに特徴を持たせているが、その詳細は後述する。
【００１０】
羽根アーム５は、各羽根の図示左側端部を支持し、アパーチャ２ａの左辺近傍に支軸６を中心に回動可能に配置される。羽根アーム５が支軸６を中心に回動することで、羽根群３が図２のようにアパーチャ２ａを閉鎖する状態と、図３のようにアパーチャ２ａを開放する状態との間で駆動される。
【００１１】
シャッタ地板２にはまた、羽根用駆動レバー８が支持軸７を中心に回動可能に軸支され、駆動レバー８の先端側は、作動ピン９を介して羽根アーム５に連結されている。駆動レバー８の先端近傍には、引張ばねから成るばね部材１０の一端が固定され、ばね部材１０の他端はシャッタ地板２に固定されている。ばね部材１０の付勢力により、駆動レバー８は支持軸７を中心に図示反時計回り（Ａ方向）に付勢され、作動ピン９を介して羽根アーム５が支軸６を中心に反時計回りに付勢される。
【００１２】
シャッタ地板２には更に、羽根群３の駆動源となる双安定ソレノイド１２が設けられている。双安定ソレノイド１２は、直線的に往復するロッド１１を有する電磁アクチュエータによって構成され、そのロッド１１が駆動レバー８と一体化された引掛片１３に係合されている。引掛片１３は、駆動レバー８の回動軸である支持軸７に対して、上記作動ピン９が設けられた先端と逆の方向に突出されるものである。そして、双安定ソレノイド１２のロッド１１の進退運動により、駆動レバー８が反時計回り、もしくは時計回りに回動する。
【００１３】
双安定ソレノイド１２に対し、ロッド１１を図２のように前進させるための通電を逆通電と呼び、ロッド１１を図３のように後退させるための通電を正通電と呼ぶことにする。図２の状態で双安定ソレノイド１２に正通電を行うと、ロッド１１が図示上方に後退し、ばね部材１０の付勢力に抗して駆動レバー８の引掛片１３を上方へ引き上げる。この結果、支持軸７を中心に駆動レバー８が時計回りに回動し、作動ピン９を介して羽根アーム５が支軸６を中心に時計回りに回動するので、図３に示すように羽根群３がアパーチャ２ａを開放する。
【００１４】
図３の状態で双安定ソレノイド１２に逆通電を行うと、ロッド１１が図示下方に前進し、駆動レバー８の引掛片１３を下方に押し下げる。その結果、駆動レバー８および羽根アーム５がそれぞれ反時計回りに回動し、図２に示すように羽根群３がアパーチャ２ａを閉鎖する。双安定ソレノイド１２の逆通電が解除され、衝撃などによって羽根群３に開方向の力が作用しても、上述したばね部材１０の付勢力によって羽根群３は図２の閉鎖状態を安定的に保持する。
このようにフォーカルプレーンシャッタ１は、双安定ソレノイド２によって羽根群３を開閉駆動するので、シャッタ１に対する機械的なチャージは不要である。
【００１５】
図４は上記撮像ユニットＵＮをカメラ前方から見た見た図、図５，図６はそのＶ−Ｖ線，VI−VI線断面図である。
図５，図６から分かるように、シャッタ１にはシャッタ地板２の背面側から羽根群３を保護するカバー板１４が設けられ、カバー板１４にはシャッタ地板２のアパーチャ２ａと大略同寸法のアパーチャ１４ａが形成されている。羽根群３は、これら地板２とカバー板１４との間の空間に配置されることになる。
なお、図４ではシャッタ１は図示を省略してある。
【００１６】
撮像素子１００は、画像を取り込むための受光面であるチップ１０３と、チップ１０３が固定されるパッケージ１０２と、チップ１０３の前面を覆うようにパッケージ１０２に固定されるチップ保護用の透明のカバーガラス１０１とを有する。１０４は、チップ１０３からの信号をパッケージ１０２の外部へ取り出すためのリードであり、これもパッケージ１０２に固定される。そして、パッケージ１０２はブラケット２０３に接着される。なお、チップ１０３とリード１０４とは不図示のペースト部材にて結合されている。
【００１７】
撮像素子１００のカバーガラス１０１の前面には、絞りシート２０２を挟んでフィルタ２０１が配置される。フィルタ２０１は、赤外光を取り除くための赤外カットフィルタ２０１ａと、撮影光束の高周波成分を取り除いて良好な画像を得るための光学ローパスフィルタ２０１ｂとを重ね合わせて成る。図５から分かるように、前側に位置する赤外カットフィルタ２０１ａは、後側に位置する光学ローパスフィルタ２０１ｂよりも横幅が小さく構成されている。このフィルタ２０１を、絞りシート２０２を介してばね性のあるフィルタ固定部材２０５により撮像素子１００のカバーガラス１０１に押しつけ、フィルタ固定部材２０５をビス２０６によりブラケット２０３に固定することでフィルタ２０１が撮像素子１００と一体化される。ブラケット２０３はボディ５０に固定される。
【００１８】
なお、撮像電気基板２０４はブラケット２０３に固定され、撮像素子１００のリード１０４は、基板２０４の差込孔２０４に嵌入されて半田付けされる。これにより撮像素子１００と基板２０４とが電気的に接続される。
【００１９】
ここで、図２〜図４に仮想線で示した矩形の領域１００ａは、撮像素子１００の受光面の位置および受光面積で決まるフィルタ２０１の有効透過領域（以下、有効領域）を示している。つまりこの有効領域１００ａを透過した光束のみが撮像素子１００で撮像され、最終的な画像データを構成する。したがって、有効領域１００ａにシャッタ１から発生する微粉末や、外部から侵入したゴミなどの異物が付着していると、それが被写体とは無関係の黒点として画像に写り込んでしまう。そこで本実施形態では、フィルタ２０１の有効領域１００ａに付着した異物をユーザが簡単に拭い去れるような構成とした。以下、その詳細を説明する。
【００２０】
フィルタ２０１の前面（より正確には、前側に位置する赤外カットフィルタ２０１ａの前面）を拭うには、まずレンズ鏡筒ＬＢをカメラ本体ＣＢから外し、ミラー２２をアップ状態に、かつシャッタ１の羽根群３を開放状態に保持させる。この状態で、例えば綿棒や筆状の清掃部材をマウント２１の開口から挿通し、シャッタ１のアパーチャ２ａ，１４ａを通してフィルタ２０１の前面に当て、その面に沿って移動させる。つまり有効領域１００ａに付着している異物を有効領域外に払い出す要領で清掃を行う。
【００２１】
異物を有効領域外に出すには、アパーチャ２ａ（１４ａ）の上辺，下辺，右辺，左辺の少なくとも１辺が有効領域１００ａの外側に位置するように、換言すれば、マウント開口からフィルタ２０１を見たときに、少なくともいずれか１辺側は、アパーチャ２ａを通して有効領域１００ａの外側の領域まで露呈するようにする必要がある。もし有効領域１００ａの外側が露呈しない状況では、清掃部材が有効領域外に至る前にアパーチャ２ａ（１４ａ）の端面にぶつかってしまい、異物を有効領域外まで移動させることとが極めて難しいからである。また有効領域外の部分が多少露呈する程度では異物を完全に有効領域外にもらすことは困難であり、異物をなるべく有効領域１００ａから遠ざけるためにも有効領域外部分が大きく露呈している方がよい。
【００２２】
そこで本実施形態では、図３から分かるように、アパーチャ２ａを図示左方に広げることで、その左辺を有効領域１００ａの左端よりも大きく外側に出した。これにより有効領域１００ａよりも左側の部分（有効領域外部分）が大きく露呈するので、上記清掃の際に有効領域１００ａに付着した異物を効率よく左側の有効領域外部分に払い出すことが可能となる。しかも本実施形態では、清掃の対象となる赤外カットフィルタ２０１の左端部、およびその外側に位置するフィルタ固定部材２０５の一部までもが露出するほどアパーチャ２ａを広げているので、異物をより有効領域１００ａから遠ざけることができ、一度払った異物が再び有効領域１００ａに舞い戻る可能性を低くできる。
【００２３】
次に、アパーチャ２ａ，１４ａを上，下，右側ではなく左側に広げた理由を説明する。
フォーカルプレーンシャッタ１の羽根群３は、閉鎖動作の停止時、つまり図２の状態になった瞬間に強烈な衝撃を受け、各羽根はその面と直交する方向にアパーチャ２ａ，１４ａから飛び出すように撓む。このため、アパーチャ１４ａから撮像素子側に突出した羽根がフィルタ２０１の前面に接触しないように、羽根群３の撓みを抑制する必要がある。
【００２４】
羽根群３を構成する各羽根は、一端側（図示左側）を羽根アーム５で大略固定支持された片持ち梁と考えることができる。梁はそのスパンが短いほど撓みを抑えられることに鑑み、上記羽根に対しては、自由端側よりもその固定端になるべく近い箇所をシャッタ地板２およびカバー板１４で拘束することで撓みを抑えられる。すなわち、アパーチャ２ａ（１４ａ）の右辺がなるべく固定端側（左側）にあった方が羽根の撓みを抑えられることになり、これがアパーチャ２ａ（１４ａ）を右方向に広げられない理由である。
【００２５】
また羽根の上下方向の拘束についても、図２の状況を考えると、特に最上部と最下部の羽根に関しては、アパーチャ２ａ（１４ａ）の上辺がなるべく下に、下辺がなるべく上にあった方が羽根の撓みを小さくできるのは明白である。これはまた、羽根群３のアパーチャ２ａ内での走行時間を極力短くする観点からも有効である。したがって、アパーチャ２ａ（１４ａ）を上方，下方に広げるのも得策ではない。
【００２６】
以上から、アパーチャ２ａ（１４ａ）の上辺，下辺，右辺は、有効領域の１００ａの各境界と同位置か、あるいは図示の如く若干外側に位置する程度が望ましい。なお、これらの辺が有効領域１００ａの各境界よりも内側にあってはならないことは言うまでもない。
【００２７】
一方、各羽根の左端は羽根アーム５で支持された固定端であり、羽根の撓みに対する拘束力が最も高い箇所（撓みが最も小さい箇所）であるから、敢えてシャッタ地板２およびカバー板１４で撓みを拘束する必要はない。つまりアパーチャ２ａ（１４ａ）を左側に広げたからといって羽根の撓みが増すことはなく、また他にも何ら悪影響を与えることはない。
以上が、アパーチャを左側に広げた理由である。
【００２８】
なお、羽根の右側が羽根アームで支持されたシャッタであれば、当然アパーチャを右側に広げることになる。また羽根が横走りであれば、羽根アームはアパーチャの上辺あるいは下辺近傍に位置するから、アパーチャを上辺あるいは下辺側に広げることになる。また１組の羽根群を持つフォーカルプレーンシャッタにて説明したが、２組の羽根群を有するフォーカルプレーンシャッタを用いたものにも本発明を適用できる。
【００２９】
また、上述したフィルタ２０１を持たないカメラを想定した場合、請求項１でいう光透過部材（清掃すべき光透過部材）はカバーガラス１０１ということになる。さらにフィルタやカバーガラスなどの光透過部材を持たないカメラを想定した場合、清掃すべきは撮像素子の受光面であり、撮像素子の有効受光領域（撮影データを構成する光束を受光する領域）とアパーチャとの関係を上述と同様に設定することで、同様の作用効果を奏することができる。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、羽根群が開放位置にある状態で、レンズマウントの開口からアパーチャを通して光透過部材を見たときに、アパーチャの４辺のうち少なくとも羽根の支持部寄りの１辺側においては有効透過領域の外側部分が露出し、しかもその１辺側における外側部分の露出量が、他の３辺側における露出量と比べて多くなるようにアパーチャを形成したので、光透過部材の有効透過領域に付着している異物を上記１辺の側に移動させて有効透過領域外に出す清掃作業を容易に行える。これによれば、シャッタ羽根にワイパー部材などを設ける必要がなく、コストダウンが図れるとともに、羽根の移動に支障を来すこともない。しかも有効領域外部分を大きく露出させたのは、アパーチャの４辺のうち羽根の撓みの最も小さい羽根の支持部寄り１辺のみであるから、有効領域外部分を大きく露出させても羽根の撓みを助長することはない。
請求項３の発明によれば、撮像素子の受光面を清掃するにあたって上述と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子カメラの概略構成を示す側面図。
【図２】フォーカルプレーンシャッタをカメラ前方から見た図で、羽根群がアパーチャを閉鎖した状態を示す。
【図３】図２と同様の図で、羽根群がアパーチャを開放した状態を示す。
【図４】撮像素子と光学フィルタとを含む撮像ユニットをカメラ前方から見た図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図。
【図６】図４のVI−VI線断面図。
【符号の説明】
１ フォーカルプレーンシャッタ
２ シャッタ地板
２ａ，１４ａ アパーチャ
３ 羽根群
５ 羽根アーム
８ 駆動レバー
１４ カバー板
２１ レンズマウント
１００ 撮像素子
１００ａ 有効領域
２０１ 光学フィルタ
２０５ フィルタ固定部材
ＵＮ 撮像ユニット

Claims (2)

1. 撮像素子と、
   該撮像素子に撮影レンズの透過光束を導くための矩形のアパーチャが開口されたアパーチャ形成部材と、
   該アパーチャ形成部材に近接して配置された複数の羽根から成り、前記アパーチャを閉鎖する閉鎖位置と開放する開放位置との間で撮影光軸と直交する方向に移動可能なシャッタ羽根群と、
   前記複数の羽根の一端側の支持部を支持し、前記羽根群を前記閉鎖位置と開放位置との間で駆動する羽根駆動機構と、
   前記撮像素子とアパーチャとの間に設けられ、レンズマウントの開口および前記アパーチャを介してその表面が外部に露出する光透過部材とを備え、
   該光透過部材の有効透過領域を通過した光束が前記撮像素子に入射するよう構成した電子カメラにおいて、
   前記羽根群が前記開放位置にある状態で、前記レンズマウントの開口から前記アパーチャを通して前記光透過部材を見たときに、アパーチャの４辺のうち少なくとも前記羽根の支持部寄りの１辺側においては前記有効透過領域の外側部分が露出し、しかも当該１辺側における前記外側部分の露出量が、他の３辺側における露出量と比べて多くなり、かつ前記羽根の支持部寄りの１辺側においては、前記光透過部材の端部が露出し、他の３辺側においては前記光透過部材の端部が露出しないように前記アパーチャを形成したことを特徴とする電子カメラ。
2. 撮像素子と、
   該撮像素子に撮影レンズの透過光束を導くための矩形のアパーチャが開口されたアパーチャ形成部材と、
   該アパーチャ形成部材に近接して配置された複数の羽根から成り、前記アパーチャを閉鎖する閉鎖位置と開放する開放位置との間で撮影光軸と直交する方向に移動可能なシャッタ羽根群と、
   前記複数の羽根の一端側の支持部を支持し、前記羽根群を前記閉鎖位置と開放位置との間で駆動する羽根駆動機構とを備えた電子カメラにおいて、
   前記羽根群が前記開放位置にある状態で、レンズマウントの開口から前記アパーチャを通して前記撮像素子を見たときに、アパーチャの４辺のうち少なくとも前記羽根の支持部寄りの１辺側においては前記撮像素子の有効受光領域の外側部分が露出し、しかも当該１辺側における前記外側部分の露出量が、他の３辺側における露出量と比べて多くなり、かつ前記羽根の支持部寄りの１辺側においては、前記撮像素子の端部が露出し、他の３辺側においては前記撮像素子の端部が露出しないように前記アパーチャを形成したことを特徴とする電子カメラ。

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